當(dāng)前，工業(yè)4.0、“中國(guó)制造2025”等國(guó)家發(fā)展策略大力推動(dòng)了智能裝備制造業(yè)的發(fā)展。對(duì)企業(yè)而言，在日益激烈的競(jìng)爭(zhēng)中，如何在市場(chǎng)新需求中把握機(jī)遇、促進(jìn)企業(yè)發(fā)展成了重中之重。近期，本刊專(zhuān)訪到德國(guó)倍福（Beckhoff）自動(dòng)化有限公司驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品經(jīng)理AndreasGolf先生，請(qǐng)他來(lái)分享現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)，以及倍福重點(diǎn)推出的AX8000多軸伺服系統(tǒng)主要特色。

德國(guó)倍福（Beckhoff）自動(dòng)化有限公司驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品經(jīng)理AndreasGolf

實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通與信息共享

    近幾年，全球制造業(yè)進(jìn)入到工業(yè)4.0時(shí)代，各國(guó)政府紛紛推出了相應(yīng)的國(guó)家戰(zhàn)略發(fā)展規(guī)劃。以德國(guó)“工業(yè)4.0”為例，其發(fā)展的核心在于打通設(shè)備之間的互聯(lián)互通。在工業(yè)4.0的潮流下，基于新一代智能裝備生產(chǎn)組織方式將從單機(jī)智能化，發(fā)展到智能生產(chǎn)線、智能車(chē)間、智能工廠的方向，這其中可能包括不同種類(lèi)、不同廠家的設(shè)備，甚至是分布在不同地區(qū)的生產(chǎn)設(shè)備需要實(shí)現(xiàn)通訊與連接。因此，解決設(shè)備之間通訊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的開(kāi)放性問(wèn)題，以實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間可靠的互聯(lián)互通成為關(guān)鍵要求。同時(shí)，工業(yè)4.0的另一個(gè)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)信息的共享，例如設(shè)備的狀態(tài)、信號(hào)的能量和安全狀況等等都能夠在同一個(gè)平臺(tái)上與企業(yè)的其他管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交互。

    從運(yùn)動(dòng)控制的角度來(lái)看，實(shí)現(xiàn)信息的共享也是非常必要的。伺服作為運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的執(zhí)行器件，在過(guò)去，很多信息只是單一地被存儲(chǔ)在伺服本身。而現(xiàn)在，工業(yè)4.0更強(qiáng)調(diào)的是伺服與上位系統(tǒng)之間的信息交互和共享，通過(guò)工業(yè)4.0這樣的大平臺(tái)，可以讓上位主控系統(tǒng)掌握更多執(zhí)行部件的運(yùn)行狀態(tài)以及各種參數(shù)信息，這便在很大程度上提高了系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

    一直以來(lái)，倍福作為一家整體系統(tǒng)解決方案的提供商，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，致力于從客戶(hù)的實(shí)際使用需求出發(fā)，將每一部分產(chǎn)品都最佳地整合在整個(gè)系統(tǒng)之中，使得用戶(hù)只需要采用一套系統(tǒng)就能解決所有問(wèn)題。例如，借助倍福的TwinCAT驅(qū)動(dòng)/控制軟件工具，就能在各個(gè)環(huán)節(jié)上為用戶(hù)提供可靠度高且使用方便的產(chǎn)品部，從而幫助用戶(hù)大幅提升系統(tǒng)的使用效率，這也是倍福在技術(shù)方面領(lǐng)先的原因之一。

倍福推出的AX8000多軸伺服系統(tǒng)

    同時(shí)，倍福作為EtherCAT技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)起和主推單位，在十多年前開(kāi)發(fā)出EtherCAT總線技術(shù)，協(xié)議專(zhuān)門(mén)針對(duì)實(shí)時(shí)性工業(yè)以太網(wǎng)應(yīng)用而開(kāi)發(fā)，以高帶寬、使用成本低、升級(jí)和可擴(kuò)展性能良好等特性，對(duì)市場(chǎng)產(chǎn)生了很大的影響，特別是在多軸運(yùn)動(dòng)控制對(duì)實(shí)時(shí)性要求極為苛刻的應(yīng)用中，EtherCAT總線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)被發(fā)揮得淋漓盡致，它能夠令設(shè)備之間的通訊時(shí)間達(dá)到微秒級(jí)，從而成為了目前運(yùn)動(dòng)控制市場(chǎng)上重要的總線技術(shù)之一。

    此外，倍福提倡集中式控制，即所有的控制都集中到“大腦”中來(lái)，并與許多的從站實(shí)現(xiàn)共享。因此，在主站和眾多的從站之間需要通訊速度極快的總線技術(shù)——EtherCAT，恰恰能夠滿(mǎn)足這一需求。而從用戶(hù)投資的角度來(lái)說(shuō)，在一個(gè)系統(tǒng)中，“大腦”只有一個(gè)，而執(zhí)行器件有很多，如果將不同的功能放置在各個(gè)從站中，就需要針對(duì)各個(gè)從站進(jìn)行開(kāi)發(fā)，這樣的投入成本太大，但如果將所有的控制功能都集中在“大腦”中，則僅需要進(jìn)行一次性開(kāi)發(fā)，然后通過(guò)EtherCAT總線技術(shù)將控制信息發(fā)布到各個(gè)從站中，一方面可以讓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，另一方面也大幅節(jié)省了用戶(hù)的投入成本——正是由于EtherCAT總線技術(shù)的這種優(yōu)越性，使得其被越來(lái)越多的廠商所接受。

瞄準(zhǔn)高端市場(chǎng)需求，AX8000多軸伺服面市

    在今年11月初的中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上，倍福重點(diǎn)推出了AX8000多軸伺服系統(tǒng)。與同類(lèi)產(chǎn)品相比，AX8000多軸伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，便于實(shí)現(xiàn)節(jié)省控制柜安裝空間，并能夠以極短的控制周期實(shí)現(xiàn)高精度的定位和加工工藝。而且，AX8000多軸伺服系統(tǒng)顯著簡(jiǎn)化了多通道驅(qū)動(dòng)解決方案的實(shí)施工作，所需數(shù)量的單通道和雙通道軸模塊被連接到中央電源模塊上，模塊連接使用內(nèi)置的、基于帶彈簧片的端子模塊的AX-Bridge快速連接系統(tǒng)，無(wú)需螺釘或工具，單軸和雙軸模塊可以選擇性地配備用于安全驅(qū)動(dòng)技術(shù)的TwinSAFE。

    不僅如此，基于EtherCAT標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的AX8000多軸伺服系統(tǒng)將功能強(qiáng)大的FPGA技術(shù)和ARM多核處理器完美結(jié)合在一起，一個(gè)可選的TwinCAT3Runtime能夠使用C++、IEC61131或MATLAB®/Simulink®編程。新的多通道電流控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)非常短的采樣和響應(yīng)時(shí)間。此外，完全由硬件實(shí)現(xiàn)的電流控制器結(jié)合了模擬量和數(shù)字量控制技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：能夠在1微秒時(shí)間內(nèi)響應(yīng)電流設(shè)定點(diǎn)值的偏差；電流環(huán)的周期時(shí)間僅為16微秒。EtherCAT過(guò)程數(shù)據(jù)（實(shí)際設(shè)定點(diǎn)值）在硬件中處理，無(wú)需處理器，幾乎無(wú)延遲，最小的EtherCAT周期時(shí)間僅為62.5微秒。

    此外，AX8000多軸伺服系統(tǒng)支持OCT技術(shù)，這是倍福用于動(dòng)力和反饋的單電纜技術(shù)，它與AM8000系列伺服電機(jī)結(jié)合，接線工作大大減少，只需使用一根標(biāo)準(zhǔn)的電機(jī)電纜，反饋信號(hào)也通過(guò)該電纜傳輸。

“兩步走”戰(zhàn)略打造本土化服務(wù)市場(chǎng)

    隨著中國(guó)自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展迅猛，用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品和技術(shù)提出了更高的要求。為了更好地服務(wù)中國(guó)本土市場(chǎng)的用戶(hù)，目前，倍福分為兩步走：一方面，建立全球產(chǎn)品專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)，將德國(guó)等國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用帶到包括中國(guó)在內(nèi)的全球各地，令倍福能夠快速地響應(yīng)和支持當(dāng)?shù)赜脩?hù)的應(yīng)用需求。同時(shí)，倍福還建立起了對(duì)產(chǎn)品經(jīng)理的深度、高級(jí)別的培訓(xùn)計(jì)劃，每年倍福都會(huì)將分布在不同國(guó)家的企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)人員分為自動(dòng)化軟件、控制器、I/O模塊、運(yùn)動(dòng)控制四個(gè)組別，集中到德國(guó)總部進(jìn)行高密度的技術(shù)培訓(xùn)，讓他們的技術(shù)能力和對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知度基本達(dá)到德國(guó)本地的技術(shù)專(zhuān)家的水平，以更好的技術(shù)服務(wù)不同地區(qū)的用戶(hù)。

    另一方面，倍福還在中國(guó)成立了服務(wù)中心，著重針對(duì)用戶(hù)的特殊需求，如應(yīng)用要求、備件更換等，節(jié)省服務(wù)用戶(hù)的時(shí)間，提升服務(wù)效率。同時(shí)，服務(wù)中心具備維修能力，大大提高了服務(wù)的響應(yīng)時(shí)間，使得倍福與客戶(hù)之間建立起更為緊密的合作伙伴關(guān)系。

    經(jīng)過(guò)多年的努力，倍福已經(jīng)成功為中國(guó)工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域提供了多種綜合性系統(tǒng)解決方案；展望未來(lái)，通過(guò)不斷引入國(guó)際先進(jìn)技術(shù)和方案，倍福將繼續(xù)為中國(guó)智能制造發(fā)展添磚加瓦。